Matkapuhelimen sijainti voidaan määrittää useilla eri tavoilla.
VerkkopohjainenMuokkaa
Matkapuhelimen sijainti voidaan määrittää palveluntarjoajan verkkoinfrastruktuurin avulla. Verkkopohjaisten tekniikoiden etuna palveluntarjoajan näkökulmasta on, että ne voidaan toteuttaa ei-tunkeutuvasti vaikuttamatta luureihin. Verkkopohjaisia tekniikoita kehitettiin useita vuosia ennen GPS:n yleistymistä matkapuhelimissa. (Ks. 21. toukokuuta 1996 julkaistu US 5519760, jossa on yksi ensimmäisistä tähän liittyvistä töistä.)
Paikannustekniikka perustuu tehotasojen ja antennikuvioiden mittaamiseen, ja siinä hyödynnetään käsitystä, jonka mukaan virtaa käyttävä matkapuhelin kommunikoi aina langattomasti jonkin lähimmän tukiaseman kanssa, joten tukiaseman sijainnin tunteminen viittaa siihen, että matkapuhelin on lähistöllä.
Kehittyneemmät järjestelmät määrittelevät sektorin, jolla matkapuhelin sijaitsee, ja arvioivat karkeasti ottaen etäisyyden etäisyydeksi tukiasemaan. Lisäapproksimaatio voidaan tehdä interpoloimalla viereisten antennimastojen välisiä signaaleja. Pätevillä palveluilla voidaan saavuttaa jopa 50 metrin tarkkuus kaupunkialueilla, joilla matkaviestinliikenne ja antennimastojen (tukiasemien) tiheys on riittävän suuri. Maaseudulla ja autioilla alueilla tukiasemien välillä voi olla kilometrejä, joten sijainnin määrittäminen ei ole yhtä tarkkaa.
GSM-paikannus käyttää monilaterointia GSM-matkapuhelinten tai erityisten jäljittimien sijainnin määrittämiseen, ja tarkoituksena on yleensä käyttäjän paikantaminen.
Verkkoon perustuvien tekniikoiden tarkkuus vaihtelee: solutunnistus on epätarkin (johtuen tornien välillä siirtyvistä differentiaalisignaaleista, joita kutsutaan muuten ”pomppiviksi signaaleiksi”), kolmiomittaus kohtalaisen tarkka ja uudemmat ”edistyneen eteenpäin suuntautuvan linkin kolmiomittauksen” ajoitusmenetelmät ovat tarkimpia. Verkkopohjaisten tekniikoiden tarkkuus riippuu sekä matkapuhelintukiasemien keskittyneisyydestä, jolloin kaupunkiympäristöissä saavutetaan suurin mahdollinen tarkkuus, koska matkapuhelintornien määrä on suurempi, että uusimpien ajanmääritysmenetelmien käyttöönotosta.
Yksi verkkopohjaisten tekniikoiden keskeisistä haasteista on vaatimus tehdä tiivistä yhteistyötä palveluntarjoajan kanssa, koska se edellyttää laitteistojen ja ohjelmistojen asentamista operaattorin infrastruktuuriin. Usein vaaditaan lainsäädäntökehykseen, kuten Enhanced 9-1-1 -järjestelmään, liittyvä pakko, ennen kuin palveluntarjoaja ottaa ratkaisun käyttöön.
Joulukuussa 2020 kävi ilmi, että israelilainen valvontayritys Rayzone Group on saattanut päästä vuonna 2018 käsiksi SS7-signaalijärjestelmään matkapuhelinverkko-operaattori Sure Guernseyn kautta, jolloin se on pystynyt jäljittämään minkä tahansa matkapuhelimen sijainnin maailmanlaajuisesti.
KäsipohjainenMuutos
Matkapuhelimen sijainti voidaan määritellä käsipuhelimeen asennetun asiakasohjelmiston avulla. Tämä tekniikka määrittää luurin sijainnin asettamalla sen sijainnin solun tunnistuksen, koti- ja naapurisolujen signaalin voimakkuuden perusteella, joka lähetetään jatkuvasti operaattorille. Lisäksi, jos luuri on varustettu myös GPS:llä, luurista voidaan tällöin lähettää huomattavasti tarkempia sijaintitietoja operaattorille.
Toinen lähestymistapa on käyttää sormenjälkiin perustuvaa tekniikkaa, jossa koti- ja naapurisolujen signaalin voimakkuuden ”allekirjoitus” eri kohdissa kiinnostuksen kohteena olevaa aluetta tallennetaan war-driving-menetelmällä ja sovitetaan toisiinsa reaaliaikaisesti luurin sijainnin määrittämiseksi. Tämä tehdään yleensä operaattorista riippumatta.
Palveluntarjoajan näkökulmasta luuriin perustuvien tekniikoiden tärkein haittapuoli on tarve asentaa ohjelmisto luuriin. Se edellyttää matkapuhelimen tilaajan aktiivista yhteistyötä sekä ohjelmistoja, joiden on kyettävä käsittelemään luurien eri käyttöjärjestelmiä. Tyypillisesti älypuhelimet, kuten Symbian-, Windows Mobile-, Windows Phone-, BlackBerry OS-, iOS- tai Android-käyttöjärjestelmiin perustuvat älypuhelimet pystyvät käyttämään tällaisia ohjelmistoja, esimerkiksi Google Mapsia.
Yksi ehdotetuksi kiertotavaksi on ehdotettu sitä, että valmistajat asentaisivat matkapuhelimiin sulautettuja laitteistoja tai ohjelmistoja, esimerkiksi E-OTD:n (Enhanced Observed Time Difference). Tämä keino ei ole edistynyt merkittävästi, koska eri valmistajia on vaikea suostutella yhteistyöhön yhteisen mekanismin kehittämiseksi ja kustannuskysymyksen ratkaisemiseksi. Toinen vaikeus olisi käsitellä verkkovierailuverkossa olevia ulkomaisia luureja.
SIM-pohjainen Muokkaa
GSM- ja UMTS-puhelimissa olevan tilaajatunnistusmoduulin (Subscriber Identity Module, SIM-moduuli) avulla on mahdollista saada raakaradiomittauksia luurista. Käytettävissä olevia mittauksia ovat palvelevan solun tunniste, edestakainen matka-aika ja signaalin voimakkuus. SIM-moduulin kautta saatavat tiedot voivat poiketa luurista saatavista tiedoista. Esimerkiksi luurista ei ehkä ole mahdollista saada suoraan mitään raakamittauksia, mutta SIM-kortin kautta voidaan silti saada mittauksia.
Wi-FiEdit
Suoratoistettua Wi-Fi-tietoa voidaan käyttää myös luurin sijainnin tunnistamiseen. GPS-pohjaisten menetelmien heikko suorituskyky sisäympäristössä ja Wi-Fi:n kasvava suosio ovat kannustaneet yrityksiä suunnittelemaan uusia ja toteuttamiskelpoisia menetelmiä Wi-Fi-pohjaisen sisäpaikannuksen toteuttamiseksi. Useimmissa älypuhelimissa yhdistyvät maailmanlaajuiset satelliittinavigointijärjestelmät (GNSS), kuten GPS ja GLONASS, ja Wi-Fi-paikannusjärjestelmät.
HybridipaikannusjärjestelmäEdit
Hybridipaikannusjärjestelmissä käytetään verkkopohjaisten ja luuripohjaisten tekniikoiden yhdistelmää sijainnin määrittämiseen. Esimerkkinä voidaan mainita jotkin Assisted GPS -tilat, jotka voivat käyttää sijainnin laskemiseen sekä GPS- että verkkotietoja. Puhelin käyttää siten molempia tietotyyppejä sijainnin tarkentamiseksi (eli A-GPS). Vaihtoehtoisesti paikannus molemmilla järjestelmillä voi tapahtua myös siten, että puhelin saa GPS-sijaintinsa suoraan satelliiteista ja tiedot lähetetään sitten verkon kautta henkilölle, joka yrittää paikallistaa puhelimen. Tällaisia järjestelmiä ovat esimerkiksi Google Maps sekä LTE:n OTDOA ja E-CellID.
On olemassa myös hybridi-paikannusjärjestelmiä, joissa yhdistetään useita eri paikannusmenetelmiä mobiililaitteiden paikantamiseksi Wi-Fi:n, WiMAX:n, GSM:n, LTE:n, IP-osoitteiden ja verkkoympäristötietojen avulla.